基于概率電路的隨機(jī)物理源設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨機(jī)物理源產(chǎn)生的隨機(jī)序列在密碼算法秘鑰生成、電子簽名認(rèn)證等安全應(yīng)用場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用，是保證信息系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵。隨著集成電路設(shè)計(jì)特征尺寸的不斷減小，SoC芯片集成度隨著摩爾定律的不斷提高，如何減小隨機(jī)物理源的面積以便于SoC芯片集成是隨機(jī)物理源設(shè)計(jì)需要考慮的問題。同時(shí)，我們需要更低功耗的隨機(jī)物理源設(shè)計(jì)來滿足著芯片設(shè)計(jì)低碳、低能耗的發(fā)展趨勢(shì)。目前的隨機(jī)物理源設(shè)計(jì)方法中，還沒有同時(shí)滿足低功耗同時(shí)設(shè)計(jì)面積較小的設(shè)計(jì)方法。
　　本文使用

2、概率電路單元設(shè)計(jì)隨機(jī)物理源，利用概率分布電流信號(hào)的迭代產(chǎn)生隨機(jī)振蕩輸出。由于利用了概率電路單元工作在亞閾值飽和區(qū)，工作電流小的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)功耗極低。此外，由于概率電路單元設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，僅由MOS管構(gòu)成，無需額外無源元件，因此，設(shè)計(jì)面積很小。本文根據(jù)數(shù)字反向器及異或門的邏輯功能，設(shè)計(jì)相應(yīng)的概率電路軟非門及軟異或門單元構(gòu)建斐波那契反饋振蕩結(jié)構(gòu)，同時(shí)，由于軟異或門的特殊迭代特性，設(shè)計(jì)了概率信號(hào)放大單元串接于軟異或門之后，來擾動(dòng)概率分布信號(hào)遠(yuǎn)離振